光催化技術(shù)原理：
半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料（當(dāng)前以為TiO2使用泛）都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價(jià)帶(ValenceBand,VB)和導(dǎo)帶(ConductionBand,CB)之間存在一個(gè)禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對一些無機(jī)物也能分解。
常見的光催化劑多為金屬氧化物和硫化物，如Tio2, ZnO,CdS,WO3等，其中Tio2的綜合性能，應(yīng)用。自1972年Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)在受輻照的Tio2上可以持續(xù)發(fā)生水的氧化還原反應(yīng)，并產(chǎn)生H2以來，人們對這一催化反應(yīng)過程進(jìn)行了大量研究。結(jié)果表明，Tio2具有良好的抗光腐蝕性和催化活性，而且性能穩(wěn)定，價(jià)廉易得，無毒無害，是目前的光催化劑。該項(xiàng)技術(shù)不僅在廢水凈化處理方面具有巨大潛力，在空氣凈化方面同樣具有廣闊的應(yīng)用前景。
光催化劑納米粒子在一定波長的光線照射下受激生成電子—空穴對，空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生氫氧自由基，電子使其周圍的氧還原成活性離子氧，從而具備的氧化—還原作用，將光催化劑表面的各種污染物摧毀 。
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